Главная страница Контакты Карта сайта Поиск по сайту:
Barque.ru
 
  • Судостроение
  • Моторы
  • Проекты
  • Спорт
  • Консультации
  • Кругозор
  • Истории
  • Главная / Судостроение / Моторные суда / 1971 год / Подводные крылья для мореходных катеров
    Подкатегории раздела
    Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы


    Поделитесь информацией


    Похожие статьи
    Подводные крылья на катерах-катамаранах
    Подводные крылья для катера «Амур-М»
    Подводные крылья мотолодки для «Казанка» и «Прогресс»
    Гидростабилизатор — подводные крылья для подвесного мотора
    Подводные крылья для лодки «Утка-2»
    Разрезные подводные крылья для мотолодки
    Диаграмма для определения скорости катеров на крыльях
    Откидные крылья для Казанки
    Быстро убирающиеся крылья для Казанки
    Рулевое устройство для катеров с водометным движителем
    Типичные ошибки при постройке катеров
    Подъемно-откидные крылья для «Казанки»
    Обводы быстроходных катеров
    Двигатель нового типа «Дунастар» для катеров


    Подводные крылья для мореходных катеров

    Год: 1971. Номер журнала «Катера и Яхты»: 34 (Все статьи)
              0


    Информация об изображенииДвенадцатиместный катер РТ-4
    Двенадцатиместный катер РТ-4
     
    Чаще всего о подводных крыльях говорят, как о средстве увеличения скорости движения. Гидродинамическая сила на крыльях поднимает корпус судна над водной поверхностью, благодаря чему снижается как сопротивление трения, так и волновое сопротивление. Но не менее важен и другой эффект — увеличение мореходности Корпус, поднятый над .водой, в меньшей Степени подвергается ударам о гребни волн и крылатый катер на волнении способен идти с большей скоростью, чем обычный глиссирующий катер

    Информация об изображенииПодъемные крылья по патенту Г. Шертеля
    Подъемные крылья по патенту Г. Шертеля
     
    Очевидно, что этот эффект, будет тем заметнее, чем глубже погружено подводное крыло- и чем выше поднят корпус над водой. Нужно оговориться, что подводные Крылья рассчитаны на определенную глубину погружения. Поэтому на спокойной воде все обстоит благополучно — при разгоне судно автоматически принимает расчетное устойчивое положение над водой. Но стоит крылатому катеру встретиться с волной, как картина резко меняется. Когда крыло проходит под гребнем, то глубина его погружения резко увеличивается, что вызывает изменение дифферента катера и углов атаки крыльев. В результате может произойти го, что называют потерей продольной устойчивости движения: катер опустится корпусом на воду и перейдет в водоизмещающий режим При сходе с волны крыло может вообще выйти из воды и полностью потерять подъемную силу.

    Информация об изображенииСхемы различных крыльевых систем
    Схемы различных крыльевых систем
     
    Чтобы обеспечить устойчивое движение небольшого катера на подводных крыльях на волнении, необходимо предусмотреть устройства, стабилизирующие положение судна относительно поверхности воды и позволяющие автоматически поддерживать постоянную подъемную силу на крыльях.

    Информация об изображенииПоворотное подъемное крыло катера WF-3
    Поворотное подъемное крыло катера WF-3
     
    В отечественном речном судостроении в основном получили распространение подводные крылья малопогруженного типа. Эта система позволяет осуществлять самостабилизацию судна за счет влияния близости поверхности воды, т. е. при увеличении погружения крыла подъемная сила на нем возрастает, вследствие чего судно всплывает. Способность идти на волнении у судов с такими крыльями ограничена: волновые возмущения особенно значительны именно вблизи поверхности воды, поэтому крылья могут оголяться и подвергаться жестким гидродинамическим ударам, так как работает сразу вся площадь крыла.

    Информация об изображенииМотолодка Бэйкера
    Мотолодка Бэйкера
     
    Гораздо большие возможности в этом отношении предоставляют подводные крылья, пересекающие поверхность воды. Стабилизация движения осуществляется здесь за счет изменения погруженной площади крыла. Благодаря большему погружению крылья менее подвержены волновым возмущениям, которые затухают с увеличением глубины. Подъемная сила на пересекающих поверхность крыльях в условиях волнения изменяется плавно, и потери устойчивости движения не происходит.

    Информация об изображенииМотолодки японской фирмы «Эйдай» на ходу и на берегу
    Мотолодки японской фирмы «Эйдай» на ходу и на берегу
     
    Характерным признаком таких крыльев являются расширяющиеся кверху наклонные стабилизаторы. При входе стабилизаторов в воду на них развивается дополнительная подъемная сила, которая и возвращает судно в исходное положение. Это наиболее простой способ стабилизации движения мореходных катеров, не требующий сложных управляющих устройств. Очевидно, поэтому пересекающие поверхность подводные крылья и получили такое широкое применение за рубежом на самых малых мотолодках и катерах.

    Информация об изображенииМотолодка «Уотер Спайдер 6-А»
    Мотолодка «Уотер Спайдер 6-А»
     
    Упомянем еще о двух типах подводных крыльев повышенной мореходности. Это глубокопогруженные крылья, которые стабилизируют движение судна изменением установочных углов атаки, и подводные крылья с комбинированным .управлением, которые осуществляют стабилизацию движения благодаря наличию пересекающих поверхность воды элементов и подаче регулируемого количества воздуха к поверхностям крыла. Обе эти схемы требуют применения автоматических устройств, регулирующих подъемную силу крыльев.

    Информация об изображенииКатер IHF-3 с убранными крыльями
    Катер IHF-3 с убранными крыльями
     
    Вернемся к пересекающим поверхность крыльям. Сначала суда оборудовались носовыми и кормовыми крыльями, одинаковыми по форме. Однако развитые наклонные стабилизаторы на кормовом крыле при погружении в волну вызывают чрезмерное всплытие кормы, что соответственно уменьшает дифферент судна и угол атаки носового крыла. В результате подъемная сила на носовом крыле падает, и судно зарывается носом в волну. На современных катерах только носовое крыло имеет типичную V-образную форму с развитыми наклонными стабилизаторами, а кормовое делается плоским. При этом носовое крыло несет примерно 55—60% водоизмещения, а продольная устойчивость движения обеспечивается целиком за счет его стабилизаторов.

    Информация об изображенииГеометрические характеристики подводных крыльев
    Геометрические характеристики подводных крыльев
     
    Первоначальный патент на рассматриваемую систему крыльев принадлежит немецкому конструктору Гансу Шертелю. Сейчас малые суда с пересекающими поверхность крыльями проектирует и строит в основном швейцарская фирма «Супрамар». Среди современных катеров этой фирмы следует отметить двенадцатиместный «РТ-4», который строит по лицензии японская фирма Хитачи. Катер предназначен для прогулок, спортивного рыболовства и пассажирских перевозок в защищенных водных бассейнах, реках, озерах и закрытых заливах. Носовое крыло, пересекающее водную поверхность, поддерживает 68 То веса катера, а полностью погруженное кормовое— 32%- Каждое крыло образует единую конструкцию вместе с поддерживающими стойками, что облегчает смену крыльевых устройств. Угол атаки носового крыла можно регулировать во время движения посредством гидравлического механизма.

    Информация об изображенииВодоизмещение катера на крыльях от пассажировместимости
    Водоизмещение катера на крыльях от пассажировместимости
     
    Оригинальное крыльевое устройство установлено на мотолодке Бейкера: одно носовое и два расположенных по бортам кормовых подводных крыла, все одинаковой V-образной формы. Носовое крыло поворачивается вокруг вертикальной оси и работает как руль. Кормовые крылья могут поворачиваться вокруг горизонтальной оси, изменяя угол атаки в зависимости от нагрузки и скорости. Па мелководье крылья можно поднимать вверх.

    Информация об изображенииДлина и ширина корпуса корпуса в зависимости от водоизмещения
    Длина и ширина корпуса корпуса в зависимости от водоизмещения
     
    В Японии в настоящее время фирмами Хитачи и Эйдай Санге строятся мотолодки «Эйдай-14» и «Эйдай-16» с пересекающими поверхность воды крыльями, которые также можно поднимать для уменьшения осадки: носовое крыло выполнено в виде расположенных по бортам разрезных наклонных пластин, поднимающихся кверху, а полностью погруженное кормовое крыло закреплено на дейдвуде подвесного мотора и откидывается вместе с ним. Механизм поднятия носовых крыльев этих мотолодок запатентован Гансом Шертелем (патент США № 3099239 от 30.07.63 г.). Несущие плоскости 1 крепятся к корпусу посредством стойки 5 с шарнирами. Крылья поднимаются и прижимаются к бортам с помощью тяги 2 и пружины 4. Благодаря применению подобной конструкции катера могут подходить к самому берегу, преодолевать мелководные водоемы в режиме глиссирования.

    Информация об изображенииВысота волны, которую может преодолеть катер с водоизмещением
    Высота волны, которую может преодолеть катер с водоизмещением
     
    В одной из конструкций японской фирмы Ишикавайяма-Харима Хеви Индастриз, примененной на катере «IHF-З», убирающееся носовое крыло подтягивается к борту, складывается и поворачивается вокруг поперечной оси. Оригинален способ подъема кормового крыла; угловая колонка, на которой оно закреплено, поворачивается на 180° вокруг горизонтальной оси. На опускающемся коротком плече колонки имеется второй гребной винт для движения без крыльев. Управляется система с помощью рычага, расположенного у сиденья рулевого.

    Информация об изображенииПотребная мощность двигателя катера на подводных крыльях
    Потребная мощность двигателя катера на подводных крыльях
     
    Катера на подводных крыльях канадской компании «Уотер Спайдер Марин» имеют два пересекающих поверхность воды крыла, расположенных по бортам у миделя чуть в корму от центра тяжести. Кормовое крыло выполнено в виде триммера 6 с регулируемым углом атаки. При возникновении дифферента на нос триммер развивает отрицательную подъемную силу, обеспечивая тем самым продольную устойчивость движения. Крылья и транцевый триммер при швартовке и подъеме на берег убираются. Описание крыльевой схемы дано в патенте США № 3380421.

    Информация об изображенииРасчетные характеристики несущего крыла
    Расчетные характеристики несущего крыла
     
    Двухместная мотолодка «Уотер Спайдер 2-В», оборудованная упомянутой крыльевой схемой, приводится в движение подвесным мотором мощностью 20—35 л. с. с удлиненной дейдвудной частью и развивает максимальную скорость свыше 75 км/час. Предусмотрено устройство для управления триммером.

    Такую же конструкцию имеет мотолодка «Уотер Спайдер 6-А» на шесть пассажиров.


    Информация об изображенииСхема подводных крыльев «Уотер Спайдер 2-В»
    Схема подводных крыльев «Уотер Спайдер 2-В»
     
    При самостоятельной постройке мотолодок с пересекающими поверхность воды крыльями рекомендуем использовать тандемную схему с соотношением нагрузки между носовым и кормовым крылом примерно 60 и 40%. Крылья можно делать как сплошными, так и разрезными (очевидно, что разрезное крыло легче выполнить убирающимся, однако гидродинамическое качество его будет ниже, чем сплошного, и для достижения той же скорости потребуется большая мощность двигателя). В качестве профиля крыла можно рекомендовать обычный круговой сегмент толщиной примерно 0,05—0,07 ширины профиля и с острой входящей кромкой.

    Информация об изображенииДвухместная мотолодка «Уотер Спайдер 2-В»
    Двухместная мотолодка «Уотер Спайдер 2-В»
     
    Ниже дается примерная схема определения по графикам основных элементов небольшого катера на V-образных подводных крыльях, в зависимости от пассажировместимости, полного водоизмещения (для легкосплавных корпусов со стальными крыльями), длины L и ширины В корпуса, потребной мощности двигателя и мореходности. Положение крыльев относительно корпуса, их площадь и хорды можно определить, пользуясь рекомендациями статьи «Гидродинамический расчет подводных крыльев» в сборнике №9, 1967 г.

    Площадь носового крыла:


    где Рн— нагрузка на носовое крыло, кг;


    ρ = 102 кг/м4сек2 — массовая плотность воды;
    υ — расчетная скорость движения, м/сек;
    Суп — коэффициент подъемной силы носового крыла.

    Хорда крыла:


    Величина коэффициента подъемной силы на носовом крыле Сун=0,15÷0,25, на кормовом Сук≈1,2Сун. Гидродинамические характеристики сплошного V-образного крыла можно выбрать по графику.

    Отстояние носового крыла от основной линии корпуса Н рекомендуется выбирать из соотношения Н≈1,4hв, где hв — высота волны. Однако верхние концы стабилизаторов не должны располагаться ниже основной линии корпуса. Остальные геометрические соотношения подводных крыльев указаны в эскизах.

    Ходовые испытания позволят произвести окончательную проверку и доводку крыльевых устройств.



    Понравилась ли вам эта статья?
    +9

    ПРЕДЫДУЩИЕ СТАТЬИ
    Конструкции корпусов лодок из стеклопластика
    Самостоятельное изготовление водных лыж (окончание)
    Дальнейшее развитие быстроходных катеров и их мореходности
    Реверсивно-редукторные передачи для катеров
    Причины растущей популярности катеров-тримаранов
    Испытания катера и доводка гребного винта
    Подбор гребного винта без замера мощности двигателя
    Подруливающие устройства для удержания яхты на курсе
    Основные системы современных подруливающих устройств
    Каким должен быть катер для воднолыжников?
    «Воздушная смазка» днища катера для уменьшения трения о воду
    Усовершенствование мачты на швертботе класса «Финн»
    Конструктивные узлы деревянных корпусов катера или мотолодки
    Сопротивление глиссирующих мотолодок в переходном режиме
    Технология постройки спортивных водных лыж

    ТЕКУЩАЯ СТАТЬЯ
    Подводные крылья для мореходных катеров

    СЛЕДУЮЩИЕ СТАТЬИ
    Нормирование остойчивости и высоты борта прогулочных судов
    Обустройство домашней литейной мастерской
    Схемы жестких разборных секционных байдарок
    Расчет днищевых холодильников катерных двигателей
    Исходные материалы для изготовления пластмассовых лодок
    Защита стеклотканью корпусов малых спортивно-туристских судов
    Критерии оценки остойчивости яхт
    Диаграмма определения сопротивления лодок с мотором «Вихрь»
    Аэродинамика быстроходных катеров по материалам книги Ренато Леви
    Модельные испытания новой мотолодки «Казанка»
    Фланцевые соединения разборных лодок
    Особенности ухода за синтетическими парусами
    Развитие идеи надежной непотопляемой лодки
    Некоторые конструкции самодельных крейсерских яхточек
    Расчет характеристик управляемых транцевых плит


    Ссылка на эту статью в различных форматах
    HTMLTextBB Code

    Комментарии к этой статье


    Еще нет комментариев



    Сколько будет 16 + 30 =

           



    Barque.ru © 2013 | Контакты | Карта сайта
    Судостроение: Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы
    Моторы: Описание моторов Устройство моторов Самодельные моторы Тюнинг моторов Обслуживание моторов Дистанционное управление
    Проекты: Парусные яхты Парусные катамараны Парусные тримараны Моторные лодки Катера Туристические суда Рыболовные суда Виндсерфинги и лыжи Прицепы и трейлеры Прочие проекты
    Спорт: Новости спорта Парусные соревнования Водномоторный спорт Воднолыжный спорт Виндсерфинг Буерные соревнования Соревнования туристов
    Консультации: Полезные устройства Полезные советы Улучшение судов Улучшение моторов Опыт эксплуатации Техника плавания Разбор аварий Рыболовам
    Кругозор: Новые суда и устройства Интересные события Интересные факты Интервью Карты и маршруты Официальные данные Проблемы малого флота Яхт-клубы и стоянки Письма в редакцию
    Истории: Путешествия Туристические походы Знаменитые корабли Военная страничка Литературная страничка История флота Прочие истории